• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.32 no.2
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• pp.281-289
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• 2015

This study investigated the conversion of oil products from polypropylene by using dispersed Co and Mo catalyst on reaction time and concentration change for knowledging liquefation characteristics at low-temperature (425, 450 and $475^{\circ}C$) pyrolysis in a batch reactor. The reaction time was set in 20~80 minutes and the oil products formed during pyrolysis were classfied into gas, gasoline, kero, diesel and heavy oil according to the domestic specification of petroleum products. The pyrolysis conversion rate was showed as Mo catalyst > Co catalyst > Thermal in all reaction time at reaction temperature $450^{\circ}C$. The conversion rate and yields of the pyrolysis products were the most height when Co and Mo Catalyst ratio was 50:50.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.11
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• pp.7433-7438
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• 2015

Deactivation characteristics of $V_2O_5/TiO_2$ catalysts were studied for selective catalytic reduction(SCR) of NOx with ammonia in the presence of $SO_2$. Performance of catalyst was investigated for $deNO_x$ activity while changing temperature, $SO_2$ concentration. The activity of catalyst was decreased with the increase of $SO_2$ concentration and reaction time. Also, degree of activity drop was largely decreased with the increase of reaction temperature in the range of $250{\sim}300^{\circ}C$. Physicochemical properties of deactivated catalysts were characterized by BET, XRD, SEM, TPD analysis. According to the analysis results, deactivation phenomena occur due to the relatively high formation of ammonium sulfate salts, which created by unreacted ammonia and water in the presence of $SO_2$. It was revealed that ammonium sulfate cause the pore plogging of support and deposition of active matter.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.9
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• pp.4250-4256
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• 2011

Mn catalyst promoted with Cu were prepared and tested for selective catalytic reduction of $NO_x$ with $NH_3$. Performance of each catalyst was investigated for $NO_x$ activity while changing temperature, space velocity, water content and $O_2$ concentration. Hydrogen conversion efficiency of catalyst was also measured in the $H_2$-TPR system. The inhibition effect of water on catalyst was investigated with the on-off control of water supply. High activity of Mn-Cu catalyst was observed for $160{\sim}260^{\circ}C$. It is found that increase of oxygen concentration acts as a promotor to the increase of catalyst activity but water content acts as a inhibitor.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.24 no.5
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• pp.213-218
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• 2014

An investigation of the influence of $WO_3$ addition with different precursors and preparation methods on the phase formation and selective catalytic reduction (SCR) efficiency of anatase-$TiO_2$ powders has been carried out. An anatase-$TiO_2$ synthesized by precipitation process was used as a catalyst support. For $WO_3(10wt%)/TiO_2$, the W loading to the $TiO_2$ support led to the lower in anatase to rutile transition temperature to ${\sim}900^{\circ}C$ from $1200^{\circ}C$ of the $TiO_2$ support alone. In the case of $WO_3(10wt%)/TiO_2$ SCR powders obtained from a wet process with ammonium meta-tungstate (AMT) precursor, the highest $NO_X$ conversion efficiency was achieved at $450^{\circ}C$ remaining high efficiency at $500^{\circ}C$, while the same composition prepared from a dry process with $WO_3$ addition showed the lowered efficiency with temperature after reaching the efficiency maximum at $350^{\circ}C$. The same tendency has been found that the $V_2O_5(5wt%)-WO_3(10wt%)/TiO_2$ SCR powders obtained from the wet process with AMT precursor has shown the superior $NO_X$ conversion efficiency over 90 % in a wider temperature range of $300{\sim}500^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.379.2-379.2
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• 2014

열 화학기상증착법은 여러 가지 그래핀의 제작방법 중 대면적으로 양질의 그래핀을 효과적으로 합성할 수 있는 방법으로 널리 이용되고 있다. 이 방법으로 그래핀을 합성할 경우, 주요 변수로 성장 온도와 촉매 금속이 있으며 이를 적절히 조절함으로써 합성되는 그래핀의 결정성과 층수를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 탄소 용해도가 작은 두꺼운 촉매 금속 기판 위에 선택적인 위치에 탄소 용해도가 큰 얇은 촉매 금속을 증착하여 그래핀의 층수를 적절하게 제어하고자 한다. 그래핀을 합성하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 두 층의 촉매 금속은 표면 에너지를 낮추기 위해 합금을 형성하게 되며, 이 때 탄소 용해도가 변화할 것으로 예상된다. 이 변화하는 탄소 용해도에 맞추어 탄소 공급원인 메탄 가스를 주입하는 시기를 적절히 조절하게 되면, 합성되는 그래핀의 층수 조절이 가능할 것이라 예상한다. 탄소 용해도가 큰 금속으로 니켈을, 탄소 용해도가 작은 금속으로 구리를 선택하였다. 우선 니켈의 확산 거리를 계산하여 메탄 가스를 주입하는 적절한 온도를 결정하였으며, 이 온도를 기준으로 표면에서의 니켈의 함량을 분석하였다. 니켈의 함량과 표면에서의 탄소의 구성비의 관계를 조사한 결과, 본 실험에서 이용한 방법으로 그래핀의 층수를 조절하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.380.1-380.1
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• 2014

열 화학기상증착법은 여러 가지 그래핀의 제작방법 중 대면적으로 양질의 그래핀을 효과적으로 합성할 수 있는 방법으로 널리 이용되고 있다. 이 방법으로 그래핀을 합성할 경우, 주요 변수로 성장 온도와 촉매 금속이 있으며 이를 적절히 조절함으로써 합성되는 그래핀의 결정성과 층수를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 탄소 용해도가 작은 두꺼운 촉매 금속 기판 위에 선택적인 위치에 탄소 용해도가 큰 얇은 촉매 금속을 증착하여 그래핀의 층수를 적절하게 제어하고자 한다. 그래핀을 합성하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 두 층의 촉매 금속은 표면 에너지를 낮추기 위해 합금을 형성하게 되며, 이 때 탄소 용해도가 변화할 것으로 예상된다. 이 변화하는 탄소 용해도에 맞추어 탄소 공급원인 메탄 가스를 주입하는 시기를 적절히 조절하게 되면, 합성되는 그래핀의 층수 조절이 가능할 것이라 예상한다. 탄소 용해도가 큰 금속으로 니켈을, 탄소 용해도가 작은 금속으로 구리를 선택하였다. 우선 니켈의 확산 거리를 계산하여 메탄 가스를 주입하는 적절한 온도를 결정하였으며, 이 온도를 기준으로 표면에서의 니켈의 함량을 분석하였다. 니켈의 함량과 표면에서의 탄소의 구성비의 관계를 조사한 결과, 본 실험에서 이용한 방법으로 그래핀의 층수를 조절하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.223.2-223.2
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• 2010

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.208-214
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• 1993

Pyrolysis of bituminous coal has been carried out in a two-stage fixed bed reactor to produce high heating value gas(7000 kcal/N㎥) for industrial or town gas usage. The effects of coke catalyst, pyrolysis temperature (468∼565$^{\circ}C$), and catalytic cracking temperature (700∼850$^{\circ}C$) on the product gas properties from pyrolysis of bituminous coal have been determined. From pyrolysis of Dong Jin coal with coke, the carbon deposition on catalyst is found to be less than 5% of product tar and approximately 15% of total energy iii the parent coal can be recovered as high heating value gas. Oil composition in the product tar from the two-stage pyrolysis is higher than that from low-temperature pyrolysis. The tar produced from pyrolysis below 516$^{\circ}C$ can be easily catalytically cracked but, the tar produced above 565$^{\circ}C$ cannot be cracked easily with catalyst. From the product gas analysis, the catalytic cracking temperature should be maintained below 800$^{\circ}C$ since cracking speed of ethylene increases remarkably with the cracking temperature above 800$^{\circ}C$.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.209-213
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• 2008

The fixed bed gasification reactor with 1 m hight and 10.2 cm diameter was utilized for the hydrogen production from biomass wastes. Lauan sawdust was used for non-catalytic and catalytic gasification reaction as a sample in the fixed bed reactor. The fixed bed temperature and catalyst are the major variables affecting the process operation. Thus, the effect of fixed bed temperature and the catalysts on gas composition were studied at the temperature range from $400^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$. The yield of hydrogen was increased at higher temperature in the fixed bed reaction. Fractions of hydrogen, carbon monoxide and methane gas in the product gas increased when sodium carbonate ($Na_2CO_3$) and potassium carbonate ($K_2CO_3$) catalysts were used. Furthermore, sodium carbonate catalyst was more effective to obtain higher hydrogen yield compared to potassium carbonate catalyst.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.3
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• pp.473-478
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• 2008

In this experimental, selective catalytic reduction (SCR) of NO with NH3 over manganese sulfates and manganese sulfates was investigated with catalytic activity, kinetics, temperature programmed reduction (TPR) and TGA. Manganese oxides showed high catalytic activity for SCR at temperature below $200^{\circ}C$. In case of manganese sulfates, the temperature at which SCR of nitric oxide appears shifted to high temperature with sulfation degree, and the maximum catalytic efficiency decreased. The temperature of the onset of reduction for manganese oxides and manganese sulfates is about $160^{\circ}C$ and over $280^{\circ}C$, respectively. We suggest that the onset of reduction in TPR correlates with the onset of SCR activity. Because the pre-exponential factor of manganese sulfates is lower as 1/1000 times than that of other catalysts, catalytic activity of manganese sulfates for NO showed low. The reduction temperature of natural manganese ore which consists of various metal oxides showed lower than that of pure manganese oxides.